[发明专利]一种半导体器件及其制造方法和电子装置

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制造方法和电子装置，涉及半导体技术领域。该方法包括：提供半导体晶圆，在所述半导体晶圆形成用于与封装基板连接的凸块，其中至少一部分所述凸块的截面为椭圆形，且所述截面为椭圆形的凸块的短轴延伸方向大致垂直于该凸块在半导体器件封装质量测试中所受的应力的方向。本发明的半导体器件制造方法，通过使所有凸块的短轴延伸方向垂直于所受应力方向，可以增强所有凸块的强度，有效克服在封装芯片质量测试中出现的钝化层损伤等问题。该电子装置包括上述的半导体器件，同样具有上述优点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法和电子装置。

背景技术

在集成电路的封装互连中，半导体器件(比如，芯片)和封装基板(比如，引线框架)的连接为电源和信号的分配提供了电路连接。电子封装常见的连接方法有引线键合(WireBonding，WB)、载带自动焊(TAPE Automated Bonding TAB)与倒装芯片(Flip chip，FC)。倒装芯片凸块结构由于具有较高的半导体器件安装密度，因而成为一种常用的封装技术。如图1所示，在倒装芯片凸块结构中，芯片100上形成有凸块101，比如铜柱，通过将凸块与基板102其中一个面上的焊盘连接可实现芯片100和基板102的连接，而基板102其中另一个面上形成有焊球103，通过焊球103可以将封装后的芯片安装在印刷电路板(PCB)上，以形成各种电子产品。

当芯片封装完成后，会对其进行芯片封装质量测试，以检验芯片和封装材料的结合性能等。而对不合格品进行失效分析发现芯片钝化层(比如，聚酰亚胺层)破裂并剥落，第二钝化层损伤，以及铝层变形。

因此，为解决上述技术问题，有必要提出一种新的半导体器件及其制造方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种半导体器件及其制造方法和电子装置，可以防止在芯片封装质量测试中由于形变应力导致的芯片损伤的问题。

本发明的一个实施例提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：提供半导体晶圆，在所述半导体晶圆形成用于与封装基板连接的凸块，其中至少一部分所述凸块的截面为椭圆形，且所述截面为椭圆形的凸块的短轴延伸方向大致垂直于该凸块在半导体器件封装质量测试中所受的应力的方向。

进一步地，在所述半导体晶圆上形成的所有凸块的截面均为椭圆形。

进一步地，所述截面为椭圆形的凸块位于所述半导体晶圆上凸块密度低的区域。

进一步地，所述方法还包括下述步骤：通过测试获得在半导体器件封装质量测试中，半导体器件上的凸块所受应力的方向分布，并基于所获得的半导体器件上的凸块所受应力的方向分布，确定至少一部分凸块的分布方向，使该部分凸块的短轴延伸方向垂直于所述应力的方向。

进一步地，所述方法还包括下述步骤：提供封装基板，在所述封装基板上形成有与所述凸块对应的焊点；通过所述凸块和焊点完成所述半导体器件的封装。

进一步地，每个所述焊点与对应的凸块的形状和分布方向一致。

本发明的另一个实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件包括半导体晶圆，在所述半导体晶圆形成有用于与封装基板连接的凸块，其中至少一部分所述凸块的截面为椭圆形，且所述截面为椭圆形的凸块的短轴延伸方向大致垂直于该凸块在半导体器件封装质量测试中所受应力的方向。

进一步地，在所述半导体晶圆上形成的所有凸块的截面为椭圆形。

进一步地，所述截面为椭圆形的凸块位于所述半导体晶圆上凸块密度低的区域。

进一步地，所述半导体器件还包括：封装基板，所述封装基板上形成有与所述凸块对应的焊点；所述半导体器件和所述封装基板通过所述凸块和焊点完成连接。

进一步地，每个所述焊点与对应的凸块的形状和分布方向一致